JP2007056861A - 電磁アクチュエータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 プッシュロッド26の上部に、アーマチャ44の上側と下側とを連通する呼吸通路51を形成する。この呼吸通路51の通路面積を大きくしても、クリアランスAを狭く保つことができる。呼吸通路51により、バネ室43の容積変動が容易となるため、アーマチャ44の磁気吸引力の低下を招くことなく、アーマチャ44およびプッシュロッド26の応答性を向上することができる。また、呼吸のための通路面積が大きくなるため、呼吸によって流れる燃料の流速が遅くなり、エロージョンの発生を抑えることができる。さらに、プッシュロッド26に呼吸通路51を設けるだけで済み、コスト上昇を抑えることができる。
【選択図】 図1
Description
アーマチャの径方向にクリアランスを備える電磁アクチュエータの一例を図1(a)を参照して説明する。図1(a)に示す電磁アクチュエータは、コモンレール式燃料噴射装置のコモンレールの実レール圧を減圧調整する減圧弁11に搭載されたものである。
この減圧弁11の電磁アクチュエータ42は、軸方向に摺動可能に支持されたプッシュロッド26に軸方向の変位力を与えるものであり、通電により磁力を発生するコイル46と、プッシュロッド26に固定されて、プッシュロッド26と一体に軸方向へ変位可能に支持される磁性部材よりなるアーマチャ44と、コイル46の発生した磁力によりアーマチャ44を軸方向へ磁気吸引する磁気吸引部47と、アーマチャ44の外周を覆うとともに、アーマチャ44の間にクリアランスAを介して配置され、コイル46の発生した磁力を径方向からアーマチャ44と受け渡す磁気受渡部48とを備える(例えば、特許文献1)。
アーマチャ44が軸方向に変位すると、アーマチャ44の磁気吸引部47側の室内(この例では、アーマチャ44を閉弁方向に付勢するバネ手段41が配置されたバネ室43)の容積が変化する。このバネ室43は、クリアランスAを介して呼吸(容積変動)するものであり、クリアランスAを流体(燃料)が流れることで、バネ室43の容積が変化してアーマチャ44が軸方向へ変位する。
このように、クリアランスAは、大きくすることができないため、クリアランスAによる燃料の流路面積が小さく、流通抵抗が大きい。このため、バネ室43の呼吸が妨げられる結果となり、アーマチャ44およびプッシュロッド26の応答性(可動性)が阻害される。
また、狭いクリアランスAを通って流体(燃料)が流れるため、クリアランスAを流れる流体の流速が速く、アーマチャ44の端面にエロージョンによる損傷が発生する可能性がある。
請求項1の手段を採用する電磁アクチュエータは、アーマチャを含む可動部に、アーマチャの磁気吸引部側の端面からの呼吸通路が設けられる。
この呼吸通路によって、アーマチャの磁気吸引部側と、アーマチャの磁気吸引部の異なる側との呼吸が成されるため、クリアランスを狭く保ったまま、呼吸のために流れる流体の流通抵抗を小さくできる。これにより、アーマチャによって区画される室内の容積変動が容易となり、アーマチャを含む可動子の応答性を向上することができる。
また、呼吸のために流れる流体の通路面積が大きくなるため、流体の流速が遅くなり、アーマチャの端面のエロージョンの発生を抑えることができる。
請求項2の手段を採用する電磁アクチュエータにおける呼吸通路は、アーマチャの中心を軸方向に貫通して固定されたシャフトに形成されるものである。
請求項3の手段を採用する電磁アクチュエータにおける呼吸通路は、アーマチャにおいて軸方向に貫通して形成されるものである。
請求項4の手段を採用する電磁アクチュエータにおける呼吸通路の磁気吸引部側は、バネ室を区画するステータの内周面を径方向に跨ぐように開口するものである。
これにより、呼吸通路を常にバネ室内と連通させることができる。
請求項5の手段を採用する電磁アクチュエータは、複数の呼吸通路の中心軸を結んだ仮想円の直径寸法をφD1、アーマチャに付勢力を与える圧縮コイルスプリングの外径寸法をφD2、バネ室の内径寸法をφD4とした場合、φD2≦φD1≦φD4の関係を満足するものである。
これにより、呼吸通路を常にバネ室内と連通させることができるとともに、各呼吸通路がアーマチャにおける磁路面積(ステータに軸方向に対向して磁路を形成する面積)を小さくする不具合を回避できる。
請求項6の手段を採用する電磁アクチュエータにおける複数の呼吸通路の中心軸は、複数の呼吸通路の中心軸を結んだ仮想円上において等間隔に配置されている。
これにより、アーマチャの吸引バランスを呼吸通路が乱す不具合を回避できるとともに、呼吸通路を通過する流体の抵抗がアーマチャに与えるバランス乱れを回避でき、アーマチャに傾斜や偏心が生じるのを回避できる。
請求項7の手段を採用する電磁アクチュエータは、流路の開閉あるいは流路を通過する流体の流量調整を行う弁体を軸方向へ駆動するものである。
即ち、バルブ装置の電磁アクチュエータに適用されるものであり、弁体の応答性を向上することができる。また、バルブ装置において、アーマチャの端面のエロージョンの発生を抑えることができ、バルブ装置の信頼性を高めることができる。
請求項8の手段を採用する電磁アクチュエータは、コモンレール式燃料噴射装置において高圧燃料を蓄えるコモンレールの実レール圧を減圧調整可能な減圧弁の駆動手段である。
このように、減圧弁に適用されることにより、減圧弁の応答性を向上させることができ、実レール圧を素早く低下させることができる。また、減圧弁において、アーマチャの端面のエロージョンの発生を抑えることができ、減圧弁の信頼性を高めることができる。
そして、アーマチャを含む可動部には、アーマチャの磁気吸引部側の端面からの呼吸通路が設けられている。
コモンレール式燃料噴射装置を図2を参照して説明する。
図2に示すコモンレール式燃料噴射装置は、4気筒のエンジン(例えばディーゼルエンジン:図示しない)に燃料噴射を行う噴射システムであり、コモンレール1、インジェクタ2、サプライポンプ3、制御装置4等から構成されている。この制御装置4は、ECU(エンジン制御ユニット)4aとEDU(駆動ユニット)4bから構成されるものであり、図2ではECU4aとEDU4bを別搭載する例を示すが、1つのケース内にECU4aとEDU4bを配置するものであっても良い。
この減圧弁11の詳細は後述する。
また、サプライポンプ3には、高圧ポンプに吸引される燃料の量を調整するSCV(吸入調量弁)12が搭載されており、このSCV12が制御装置4によって調整されることにより、コモンレール1に蓄圧される実レール圧PCiが調整される。
なお、ECU4aに接続されるセンサ類には、コモンレール1に蓄圧された実レール圧PCiを検出レール圧PCkとして検出するレール圧センサ13の他に、アクセル開度を検出するアクセルセンサ、エンジン回転数を検出する回転数センサ、エンジンの冷却水温度を検出する水温センサ、インジェクタ2に供給される燃料の温度を検出する燃料温度センサ、およびその他のセンサ類がある。
ECU4aは、インジェクタ2の制御プログラムとして、燃料の噴射毎に、ROMに記憶されたプログラムと、RAMに読み込まれたセンサ類の信号(車両の運転状態)とに基づいて、噴射形態を決定する「噴射形態決定手段」、各噴射毎の目標噴射量を算出する「目標噴射量算出手段」、各噴射毎の噴射開始時期を算出する「目標噴射時期算出手段」を備える。
「噴射形態決定手段」は、現運転状態に応じたインジェクタ2の噴射形態(単噴射、マルチ噴射など)の決定を行う制御プログラムである。
「目標噴射量算出手段」は、現運転状態に応じた目標噴射量を求め、この目標噴射量を得るための指令インジェクタ駆動時間を求める制御プログラムである。
「目標噴射時期算出手段」は、現運転状態に応じた目標噴射時期を求め、この目標噴射時期に噴射を開始させるための噴射指令タイミングを求める制御プログラムである。
ECU4aは、コモンレール1に蓄圧される実レール圧PCiの制御プログラムとして、ROMに記憶されたプログラムと、RAMに読み込まれたセンサ類の信号(車両の運転状態)とに基づいて目標レール圧PC0を算出する「目標レール圧算出手段」、算出された目標レール圧PC0に基づいてSCV12の通電量を制御する「SCV制御手段」、目標レール圧PC0に基づいて減圧弁11の通電量を算出する「減圧弁制御手段」を備える。
「目標レール圧算出手段」は、現運転状態に応じてマップあるいは計算式等を用いて目標レール圧PC0を求めるプログラムである。
「SCV制御手段」は、SCV12に与える通電量を算出するものであり、レール圧センサ13で読み取られる検出レール圧PCkが目標レール圧PC0となるSCV開度を算出し、そのSCV開度がSCV12で得られるように、SCV駆動回路に開弁信号(例えば、PWM信号)を発生させる制御プログラムである。
一方、「流量フィードバック制御」は、レール圧センサ13で読み取られる検出レール圧PCkが目標レール圧PC0となる減圧弁開度を算出し、その減圧弁開度が減圧弁11で得られる通電量を算出し、その通電量が減圧弁11に与えられるように、EDU4bに設けられた減圧弁駆動回路に開弁圧設定信号(例えば、PWM信号)を発生させる制御プログラムである。
「開弁圧オープン制御」と「流量フィードバック制御」のどちらが用いられるものであっても良い。
次に、従来構造の減圧弁11を図1(a)を参照して説明する。なお、以下では、図1の下側(閉弁方向)を下と称し、図1の上側(開弁方向)を上と称して説明するが、上下方向は説明のためのものであり、実際の組付方向とは関連のないものである。
減圧弁11は、開閉バルブ21と、この開閉バルブ21を開閉駆動する駆動手段22とを一体に設けたものであり、開閉バルブ21は、締結筒23、ブッシュバルブ24、ボディバルブ25、プッシュロッド26を備える。
なお、ブッシュバルブ24とヨーク50(後述する)との軸方向の間に挟まれて配置されるリングプレートはストッパ31であり、プッシュロッド26が上方にリフトした際に、プッシュロッド26の途中に形成された段差に当接してプッシュロッド26のリフト量を規制して、アーマチャ44(後述する)が磁気吸引部47(後述する)に当接するのを防ぐものである。
ボディバルブ25の軸心には、プッシュロッド26を軸方向に摺動自在に支持する摺動孔36が形成されている。また、ボディバルブ25の筒部の下端には、内外を貫通し、外周側が第1径方向穴33に連通する第2径方向穴37が形成されており、摺動孔36の下端の燃料を第2径方向穴37→第1径方向穴33を介してリリーフ配管9に導くようになっている。
なお、この例では、プッシュロッド26の先端部に直接弁体38が形成される例を示すが、プッシュロッド26と別体に設けられた弁体(ボール等)をプッシュロッド26の先端で付勢して、弁体(ボール等)を弁シート39に着座あるいは離座させるものであっても良い。
また、プッシュロッド26の上部には、後述するアーマチャ44が固定されている。
バネ手段41は、プッシュロッド26の上端を下方へ付勢して、プッシュロッド26に閉弁方向の付勢力を与える圧縮コイルスプリングであり、プッシュロッド26の上部に形成されたバネ室43内に圧縮された状態で配置される。
アーマチャ44は、略円盤形状を呈する磁性部材(例えば、鉄などの強磁性材料)であり、軸方向に摺動自在に支持されるプッシュロッド26の上部に固定されて、プッシュロッド26と一体に上下方向へ移動する。
コイル46は、樹脂ボビンの周囲に絶縁被覆が施された導線を多数巻回したものであり、図示しないコネクタおよび接続線を介してEDU4b(具体的には減圧弁駆動回路)と電気的な接続が成され、EDU4bから与えられる通電量(ECU4aの算出値)に応じた磁力を発生する。
具体的に、磁路形成部材は、ステータ49およびヨーク50で構成される。
そして、コイル46が通電されて磁力を発生すると、ヨーク50→アーマチャ44→ステータ49を通る閉磁路が形成され、コイル46の発生する磁力に応じた磁気吸引力がアーマチャ44と磁気吸引部47との間(磁気吸引ギャップB)に生じて、アーマチャ44に開弁方向の変位力が与えられる。
即ち、図1に示す減圧弁11は、ソレノイド45に与えられる通電量が少ないと閉弁方向の付勢力が強まり減圧弁11の開弁圧が高く設定され、逆に、ソレノイド45に与えられる通電量が多いと閉弁方向の付勢力が弱まり開弁圧が低く設定されるタイプである。
なお、図1に示す減圧弁11とは逆に、ソレノイド45に与えられる通電量が多くなるに従い、閉弁方向の付勢力が強まるタイプの減圧弁11であっても良い。
次に、減圧弁11を開弁圧オープン制御により制御した場合の作動例を示す。
コモンレール1内の実レール圧PCiが、ECU4aにより設定された減圧弁11の開弁圧(目標レール圧PC0)より上昇すると、駆動手段22が弁体38を着座させる閉弁力(バネ手段41から電磁アクチュエータ42の磁気吸引力を差し引いた軸方向力)より、弁口35を介して弁体38が受ける開弁力が勝り、弁体38が弁シート39より離座する。すると、コモンレール1内の燃料が弁口35→摺動孔36の下部→第1径方向穴33→第2径方向穴37を介してリリーフ配管9を通り、燃料タンク8内へ戻される。このように、コモンレール1内の燃料が減圧弁11を介して排出されることで実レール圧PCiが下がる。
そして、コモンレール1内の実レール圧PCiが減圧弁11の開弁圧(目標レール圧PC0)まで下がると、駆動手段22が弁体38を着座させる閉弁力が、弁口35を介して弁体38が受ける開弁力より勝り、弁体38が弁シート39に着座する。この結果、実レール圧PCiが減圧弁11の開弁圧(目標レール圧PC0)に保たれる。
目標レール圧PC0が上昇する場合、オープン制御によって減圧弁11の通電量が減少し、減圧弁11の閉弁力が高められることで、減圧弁11の開弁圧が上昇した目標レール圧PC0に変更される。この時、目標レール圧PC0の上昇に伴ってSCV12の開度が大きく制御されてサプライポンプ(高圧ポンプ)3の吐出量も増加される。
目標レール圧PC0が下降する場合、オープン制御によって減圧弁11の通電量が増加し、減圧弁11の閉弁力が下げられることで、減圧弁11の開弁圧が下降した目標レール圧PC0に変更される。この時、目標レール圧PC0の下降に伴ってSCV12の開度が小さく制御されてサプライポンプ(高圧ポンプ)3の吐出量も減少される。
目標レール圧PC0の下降直後は、実レール圧PCiが開弁圧(目標レール圧PC0)より高いため、減圧弁11が直ぐさま自己開弁してコモンレール1内の圧力を目標レール圧PC0まで素早く下げる。
そして、実レール圧PCiが、目標レール圧PC0まで下がると減圧弁11が直ぐさま自己閉弁する。
実施例1の特徴を、先ず「実施例1の背景」を説明し、その後で「実施例1の解決技術」を説明する。
(実施例1の背景)
アーマチャ44が軸方向に変位する際、アーマチャ44の上側(磁気吸引部47側)のバネ室43の容積が変化する。このバネ室43は、クリアランスAを介して呼吸(容積変動)するものであり、クリアランスAを燃料が流れることで、バネ室43の容積が変化してアーマチャ44が軸方向へ変位する。
なお、アーマチャ44の下側(磁気吸引部47とは異なる側)の空間は、ボディバルブ25とプッシュロッド26の隙間(以下、摺動クリアランスC)、およびブッシュバルブ24とボディバルブ25との隙間(以下、組付クリアランスD)を介して低圧側(摺動孔36の下端および第1径方向穴33および第2径方向穴37の間)に連通しており、低圧側の燃料がアーマチャ44の下側の空間に導かれるようになっている。
このように、クリアランスAを大きくすることができないため、クリアランスAによる燃料の流路面積が小さく、クリアランスAを流れる燃料の流通抵抗が大きい。このため、バネ室43の呼吸が妨げられる結果となり、アーマチャ44およびプッシュロッド26の応答性が阻害される。
また、アーマチャ44の移動時に狭いクリアランスAを通って燃料が流れるため、クリアランスAを流れる燃料の流速が速く、アーマチャ44の端面にエロージョンによる損傷が発生する可能性がある。
上記の問題点を解決する技術を、図1(b)を参照して説明する。なお、以下では、減圧弁11において不具合を解決する相違点のみを説明するものであり、他の部分は上述した従来構造の減圧弁11と同じ構造のものである。
従来構造の減圧弁11は、クリアランスAを通る燃料のみによりバネ室43の呼吸が行われるものであった。
これに対し、実施例1の減圧弁11は、アーマチャ44を含む可動部(この実施例では、アーマチャ44+プッシュロッド26)に、アーマチャ44の上側(磁気吸引部47側)の端面からの呼吸通路51を設けたものである。即ち、呼吸通路51は、アーマチャ44の上側の端面(上面)から、アーマチャ44の下側(磁気吸引部47とは異なる側)へ続く燃料通路である。
このため、バネ室43の呼吸のために流れる燃料の流通抵抗を小さくでき、バネ室43の容積変動が容易となるため、可動子(アーマチャ44およびプッシュロッド26)の応答性を向上することができる。この結果、減圧弁11の応答性を向上させることができ、実レール圧PCiが目標レール圧PC0より高い場合に、素早く実レール圧PCiを目標レール圧PC0に下げることができる。
さらに、従来構造の減圧弁11のプッシュロッド26に呼吸通路51を設けるだけで済むため、減圧弁11のコスト上昇を抑えることができる。
減圧弁11は、締結筒23、ロッドガイド52、プッシュロッド26、ボール53、シート部材54および駆動手段22を備える。
締結筒23は、コモンレール1の端部に締結されるものであり、中心部にはロッドガイド52およびアーマチャ44を収容するガイド挿入穴55が軸方向に形成されている。
締結筒23の上側(ヨーク50に近い側)には、コモンレール1に形成された雌ネジに螺合する雄ネジ27が形成されている。
ガイド挿入穴55の内周に挿入されるロッドガイド52の外径寸法は、ガイド挿入穴55の内径寸法より小径に設けられており、ガイド挿入穴55の内周面とロッドガイド52の外周面との間には、組付クリアランスDが形成される。
シート部材54の上側で、弁口35の周囲には、ボール53が着座することで、弁口35を閉塞するテーパ形状の弁シート39が形成されている。そして、ボール53が弁シート39から離座することで、弁口35が開かれて、コモンレール1内の高圧燃料が弁口35→内穴59→第2径方向穴37→第1径方向穴33を介してリリーフ配管9に導かれる。
即ち、シート部材54のセンタリング内筒62を、ロッドガイド52の内穴59の内周面に組み入れることで、摺動孔36の軸心と、弁シート39の軸心のセンタリングが成される。
そして、締結筒23に、ロッドガイド52、シムパッキン61、シート部材54を組付けた後、締結筒23の下端を軸方向内側にカシメることで、ロッドガイド52、シムパッキン61、シート部材54が締結筒23に固定される。
なお、ロッドガイド52は、下端のセンタリング外筒58のみで締結筒23内に支持されるものであり、他の部分(ガイド挿入穴55の内周に挿入される部分)は、組付クリアランスDを介して締結筒23と接触しないものである。これにより、コモンレール1に締結筒23が締結されて締結筒23が歪んでも、歪みが組付クリアランスDで遮断されるため、摺動孔36は歪まない。
バネ手段41は、プッシュロッド26の上部に固定されたアーマチャ44を下方へ付勢して、プッシュロッド26を介してボール53に閉弁方向の付勢力を与える圧縮コイルスプリングであり、アーマチャ44の上部に形成されたバネ室43内に圧縮された状態で配置される。
バネ室43の内部には、アーマチャ44が上方に変位した際に、アーマチャ44のリフト量を規制して、アーマチャ44が磁気吸引部47に当接するのを防ぐストッパ31が配置されている。そして、バネ手段41はストッパ31の上部に形成されたバネ座とアーマチャ44の間で圧縮され、アーマチャ44を下方へ付勢している。
そして、実施例2のプッシュロッド26には、実施例1と同様の呼吸通路51が設けられている。このため、実施例1と同様の効果を得ることができる。即ち、可動子(アーマチャ44およびプッシュロッド26)の応答性を向上することができるとともに、アーマチャ44の端面のエロージョンの発生を抑えることができる。
そこで、この実施例2では、図3(b)に示すように、ストッパ31の下端面に溝(この実施例では十字溝)63を形成して、呼吸通路51をストッパ31が閉塞しないように設けられている。このように、ストッパ31の下端面に形成した溝63により、ストッパ31が呼吸通路51を閉塞しないため、減圧弁11の応答性が劣化しない。
上記の実施例1、2は、呼吸通路51をプッシュロッド26に形成した例を示した。
これに対して、実施例3は、呼吸通路51をアーマチャ44に形成したものである。
アーマチャ44に形成される呼吸通路51は、アーマチャ44において軸方向に貫通する1つあるいは複数の貫通穴であり、アーマチャ44の上側(磁気吸引部47側)の端面(上面)から、アーマチャ44の下側(磁気吸引部47とは異なる側)の端面(下面)に連通する燃料通路である。なお、アーマチャ44に形成される呼吸通路51は、アーマチャ44を通過する磁束密度を極力低下させない位置(例えば、中心側)に設けられている。
このように、アーマチャ44に呼吸通路51を設けても、バネ室43の呼吸が容易になるため、実施例1と同様の効果を得ることができる。
φD1:複数の呼吸通路51の中心軸を結んだ仮想円の直径寸法(以下、呼吸通路51の配置径という)、
φD2:バネ手段41(圧縮コイルスプリング)の外径寸法、
φD3:アーマチャ44の外径寸法、
φD4:バネ室43の内径寸法
として説明する。
バネ室43の軸心は、ガイド挿入穴55の軸心と一致する。
バネ手段41は、バネ室43内の軸心に配置される円柱形状を呈するストッパ31の外周に配置され、バネ手段41の軸心はバネ室43の軸心に略一致する。
呼吸通路51は、アーマチャ44に複数設けられ、各呼吸通路51はアーマチャ44の軸心を起点とする半径上に設けられる。
バネ室43は、バネ手段41の伸縮を阻害しないようにバネ手段41の外周を覆うものであり、バネ室43の内径寸法φD4は、バネ手段41の外径寸法φD2より大きく設けられている(φD4>φD2)。
さらに、ステータ49とアーマチャ44との対向面に磁気吸引部47を形成するため、アーマチャ44の外径寸法φD3は、バネ室43の内径寸法φD4より大きく設けられている(φD4<φD3)。
この実施例3のように、アーマチャ44の上側のバネ室43と、アーマチャ44の下側のガイド挿入穴55内(バルブ室)とを、アーマチャ44に貫通形成した呼吸通路51で連通させる構造を採用する場合、呼吸通路51の磁気吸引部47側(バネ室43側)は、バネ室43を区画するステータ49またはバネ手段41の端部によって塞がれてしまう可能性がある。
この実施例3のように、アーマチャ44の上側のバネ室43と、アーマチャ44の下側のガイド挿入穴55内(バルブ室)とを、アーマチャ44に貫通形成した呼吸通路51で連通させる構造を採用した場合、複数の呼吸通路51の配置径φD1を大きくすると、アーマチャ44における磁路面積が小さくなり、ソレノイド45によるアーマチャ44の磁気吸引力が低下する。
この磁気吸引力の低下を回避するには、アーマチャ44における磁路面積の増加を図ることになる。しかし、磁路面積の増加のためにアーマチャ44の外径寸法φD3を大きくすると、減圧弁11の体格が大きくなってしまう。
そこで、この実施例3では、上記の不具合1、2を回避するために、呼吸通路51が、バネ室43を区画するステータ49の内周面を径方向に跨ぐように開口しており、この呼吸通路51の配置径φD1を、バネ手段41の外径寸法φD2以上で、且つバネ室43の内径寸法φD4以下の範囲内に設定している(φD2≦φD1≦φD4)。
これにより、呼吸通路51を常にバネ室43内と連通させることができ、呼吸通路51を介して常にバネ室43とガイド挿入穴55内(バルブ室)とを連通させることができる。
また、呼吸通路51の配置径φD1を、バネ室43の内径寸法φD4以下に設けることで、各呼吸通路51が磁路面積を小さくする不具合を回避できる。
一方、この実施例3では、上述したように、複数の呼吸通路51がアーマチャ44に形成される。この複数の呼吸通路51は、配置径φD1の円周上に設けられるとともに、アーマチャ44を軸方向から見て、軸心対称となるように配置される。具体的に複数の呼吸通路51の中心軸は、上記仮想円上において同一間隔を隔てて配置(等間隔配置)されている。即ち、呼吸通路51の数が2つの場合は180°間隔、3つの場合は120°間隔、4つの場合は90°間隔に設けられる。呼吸通路51の数が2つの例を、図5(b)に示す。
上記の実施例では、開弁圧や流体流量を調整するバルブ装置(実施例では減圧弁11)の電磁アクチュエータ42に本発明を適用する例を示したが、開弁と閉弁が切り替えられるバルブ装置の電磁アクチュエータに本発明を適用しても良い。
上記の実施例では、電磁アクチュエータ42がプッシュロッド26を駆動する例を示したが、電磁アクチュエータ42が弁体(例えば、スプール弁のスプール等)を駆動するものであっても良い。
上記の実施例では、バルブ装置(実施例では減圧弁11)に搭載される電磁アクチュエータ42に本発明を適用したが、バルブ装置以外(例えば、産業用ロボット等)の電磁アクチュエータに本発明を適用しても良い。
11 減圧弁(バルブ装置)
22 駆動手段
26 プッシュロッド(シャフト)
35 弁口(流路)
41 バネ手段(圧縮コイルスプリング)
42 電磁アクチュエータ
43 バネ室
44 アーマチャ
46 コイル
47 磁気吸引部
48 磁気受渡部
49 ステータ
51 呼吸通路
A クリアランス
Claims (8)
- 通電により磁力を発生するコイルと、軸方向に変位可能に支持される磁性部材よりなるアーマチャと、前記コイルの発生した磁力により前記アーマチャを軸方向へ磁気吸引する磁気吸引部と、前記アーマチャの外周を覆い、前記アーマチャとの間にクリアランスを介して配置され、前記コイルの発生した磁力を径方向から前記アーマチャと受け渡す磁気受渡部とを備える電磁アクチュエータにおいて、
前記アーマチャを含む可動部には、
前記アーマチャの前記磁気吸引部側の端面からの呼吸通路が設けられたことを特徴とする電磁アクチュエータ。 - 請求項1に記載の電磁アクチュエータにおいて、
前記呼吸通路は、前記アーマチャの中心を軸方向に貫通して固定されたシャフトに形成されたことを特徴とする電磁アクチュエータ。 - 請求項1に記載の電磁アクチュエータにおいて、
前記呼吸通路は、前記アーマチャにおいて軸方向に貫通して形成されたことを特徴とする電磁アクチュエータ。 - 請求項3に記載の電磁アクチュエータにおいて、
前記呼吸通路の前記磁気吸引部側は、バネ室を区画するステータの内周面を径方向に跨ぐように開口することを特徴とする電磁アクチュエータ。 - 請求項4に記載の電磁アクチュエータにおいて、
前記呼吸通路は、複数設けられるものであり、
前記複数の呼吸通路の中心軸を結んだ仮想円の直径寸法をφD1、
前記アーマチャに付勢力を与える圧縮コイルスプリングの外径寸法をφD2、
前記バネ室の内径寸法をφD4とした場合、
φD2≦φD1≦φD4
の関係を満足することを特徴とする電磁アクチュエータ。 - 請求項3〜請求項5のいずれかに記載の電磁アクチュエータにおいて、
前記呼吸通路は、複数設けられるものであり、
前記複数の呼吸通路の中心軸は、前記複数の呼吸通路の中心軸を結んだ仮想円上において等間隔に配置されていることをことを特徴とする電磁アクチュエータ。 - 請求項1〜請求項6のいずれかに記載の電磁アクチュエータにおいて、
この電磁アクチュエータは、流路の開閉あるいは前記流路を通過する流体の流量調整を行う弁体を軸方向へ駆動することを特徴とする電磁アクチュエータ。 - 請求項1〜請求項7のいずれかに記載の電磁アクチュエータにおいて、
この電磁アクチュエータは、コモンレール式燃料噴射装置において高圧燃料を蓄えるコモンレールの実レール圧を減圧調整可能な減圧弁の駆動手段であることを特徴とする電磁アクチュエータ。
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